[發明專利]一種利用廢棄物制備的耐酸磚用材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010350799.2
• 申請日: 2020-04-28
• 公開（公告）號: CN111423214B
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 鄭松玲;王憲偉;庹文喜;王義品;蔣建華
• 申請（專利權）人: 金三江（肇慶）硅材料股份有限公司
• 主分類號: C04B33/132
• 分類號: C04B33/132;C04B33/13
• 代理公司: 廣州科沃園專利代理有限公司 44416
• 代理人: 張帥;黃健儀

本發明屬于耐酸磚用材料技術領域，具體涉及一種利用廢棄物制備的耐酸磚用材料及其制備方法。本發明將固體硅酸鈉經液化過濾后剩下的濾渣研磨至5μm后，在70～80℃下與稀硫酸反應，控制反應終點pH值為4～6，在80～90℃下陳化15min，經壓濾洗滌、閃蒸干燥、氣流破碎后制得具有珍珠巖和二氧化硅的復合耐酸磚用材料。本發明提供的利用廢棄物制備的耐酸磚用材料的制備方法減少了污染物的排放，變廢為寶，資源最大化利用，節約成本；可以應用于磚塊制備中，既能提高磚塊的耐酸腐蝕能力，又能提高磚塊的保溫效果，具有良好的社會效益。

技術領域

本發明屬于耐酸磚用材料技術領域，具體涉及一種利用廢棄物制備的耐酸磚用材料及其制備方法。

背景技術

二氧化硅由于其穩定的化學性質，較高的分散性，較高的純度等優良的物化性能而廣泛應用于玻璃、陶瓷釉、耐火材料、食品添加劑的領域。沉淀法制備的二氧化硅具有分散性好、懸浮能力強、物化性能穩定、無毒無污染等優點，但是生產沉淀二氧化硅過程中，固體硅酸鈉液化過濾后壓濾機上攔截下大量廢棄濾渣，其中濾渣中主要成分為珍珠巖和硅酸鈉。以往這些濾渣是委托第三方進行危廢處理，危廢處理費用極高且不環保，為了實現廢物利用，節能環保，需要我們迫切地找到適合這些廢棄濾渣二次利用的方法。

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的目的是提供一種利用廢棄物制備的耐酸磚用材料及其制備方法。本發明提供的耐酸磚用材料的制備方法不僅實現了硅酸鈉濾渣的廢物利用，減少了污染物的排放，實現了資源最大化利用，還提高了磚塊的保溫抗壓性能及耐酸腐性能。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種利用廢棄物制備耐酸磚用材料的制備方法，包括以下步驟：

S1、配置物質的量濃度為2～3mol/L的硫酸溶液；

S2、將固體硅酸鈉液化過濾后的濾渣加入到球磨機中，粉碎至5μm，加入攪拌罐中，加入去離子水，在轉速為500轉/分的條件下攪拌5min，配置成物質的量濃度為0.9～1.5mol/L的堿溶液；

S3、將步驟S2制得的堿溶液加入反應罐中，蒸汽加熱至70～80℃，然后滴加步驟S1制得的硫酸溶液，當反應罐中pH值為4～6時停止滴加硫酸溶液，再次蒸汽加熱至80～90℃，陳化15min，制得復合材料顆粒；

S4、將步驟S3制得的復合材料顆粒壓濾、洗滌、閃蒸干燥、粉碎，制得復合材料粉末；

S5、將步驟S4制得的復合材料粉末用裝有磁力棒的除塵裝置處理，除去復合材料粉末中的磁性雜質，制得珍珠巖和二氧化硅的復合材料，即得。

進一步的，所述步驟S3中硫酸溶液的滴加速度為3～4m³/h。

本發明還提供了由上述方法制得的一種利用廢棄物制備的耐酸磚用材料。該耐酸磚用材料的主要成分為珍珠巖和二氧化硅。由于珍珠巖疏松多孔，孔隙率極高，在反應過程中，因珍珠巖不參與反應，硅酸鈉和硫酸在珍珠巖的空隙中反應生成二氧化硅，二氧化硅吸附在珍珠巖空隙中形成復合材料。

由于二氧化硅具有優良的化學穩定性，具有耐酸耐堿性能，把二氧化硅用于磚塊制備中，既能提高磚塊的耐酸抗腐性能，又可以提高磚塊的表面光滑度。珍珠巖用于磚塊制備中既能起到保溫作用，又能提高抗壓能力。二氧化硅和珍珠巖同時用于磚塊制備中，因珍珠巖和二氧化硅化學穩定性高，不產生相互反應，既能起到耐酸抗腐作用，又能起到保溫抗壓作用。

本發明采用硅酸鈉過濾后的濾渣與硫酸為原料，采用水熱沉淀法進一步加工后制備出耐酸磚用材料(主要成分為二氧化硅和珍珠巖)，充分利用資源，變廢為保、減少污染排放、降低廢物處理費用，對環境保護、節約成本具有一定的促進作用。

與現有技術相比，本發明具有如下優點：